10.1 功和内能教案

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高中物理选修3-3教学设计2：10.1功和内能教案

1 功和内能一、教学目标：知识与技能：1．知道什么是绝热过程。

2．从热力学的角度认识内能的概念。

3．理解做功与内能改变的数量关系。

4．理解内能的改变与做功的方式、过程无关。

5．知道内能和功的单位是相同的。

过程、能力与方法：1、通过观察、思考，知道物体的内能是物体的一个状态量。

2、通过学习活动，培养学生观察实验的能力。

培养学生的分析概括能力。

3、通过类比方法，使学生顺利建立内能的概念。

态度与价值观：1、通过主动参与学习活动，激发学生学习物理的兴趣。

2、通过实验活动，培养学生的实事求是的科学态度。

二、教学重点：1、做功与内能改变的关系。

2、内能的概念三、教学难点：1、内能概念的建立四、教学用具铜管、绳子、烧杯、打气筒、温度传感器、自制演示实验一套、多媒体教学设备等五、教学流程探究做功与改变系统状态变化量之讲述：外界对系统做功，系统的状态发生变化，即系统的温度发生变化。

那么做功与系统状态的变化量之间有什么关系呢？对于这个问题，早在1840年，英国物理学家焦耳已把这个问题研究清楚，现在我们一起去学习的著名的两个实验。

⒈介绍实验原理：重物下落带动轮叶旋转，通过对容器里的水搅拌时，产生摩察力对水做功，水温升高。

⒉理解实验：（1）在这个实验中，应选择那些物体做为研究的系统？(2)这个实验中的容器用绝热性能良好的材料，为什么？(3)什么是绝热过程？设计问题：让学生理解觉热过程，明白绝热过程的特点。

图1气缸和活塞为绝热材料图2气缸活塞为传热良好材料图1气缸和活塞为绝热材料活塞在外力F作用下向左移动，压缩气体的过程.思考3：两种情况下，汽缸中的气体温度如何变化？演示实验：用温度传感器，验证外界对系统做功，系统的温度变化（增高）实验、感受：领悟：1.理解前人设计实验的原理，感受科学家设计思想。

2明白此实验的成功的前提条件，绝热过程。

3设计两种情况，让学生明白绝热的含义。

4学生思考：当年焦耳是如何设计方案研究做功与状态变化量之间的关通过对焦耳实验的学习：⑴使学生感受科学与文学的联系。

1功和内能-人教版选修3-3教案

功和内能-人教版选修3-3教案一、教学目标1.了解功和内能的概念和定义。

2.掌握功和内能之间的转化关系。

3.理解功率的概念，知道如何计算功率。

4.能够运用所学知识解决相关题目。

二、教学重点1.功和内能的概念和定义。

2.功和内能之间的转化关系。

3.功率的概念和计算方法。

三、教学难点1.如何将功和内能进行转化。

2.如何正确计算功率。

四、教学过程1. 导入（5分钟）引入本节课的主题，简要介绍功和内能的概念，激发学生的学习兴趣。

2. 讲授（40分钟）（1）功的概念和定义1.按照定义引出功的概念。

–定义：当一个力沿着一个位移方向作用于一个质点上时，力对该质点所做的功等于力的大小与质点位移的距离的乘积。

–公式：$W=F\\cdot S\\cdot cos\\theta$2.举例说明如何计算功。

（2）内能的概念和定义1.按照定义引出内能的概念。

–定义：一个物体因内部微观结构的变化所引起的能量变化，叫做该物体的内能。

2.解释内能的来源。

（3）功和内能之间的转化关系1.说明内能可以转化为功和功可以转化为内能。

2.讲解转化的原理和具体方法。

（4）功率的概念和计算方法1.按照定义引出功率的概念。

–定义：单位时间内做功的大小。

–公式：$P=\\frac{W}{t}$2.举例说明如何计算功率。

3. 练习（30分钟）1.做一些简单的计算题，让学生运用所学知识解决问题。

2.选出一些比较难的题目，引导学生多种方法尝试解决。

4. 总结（5分钟）1.回顾本节课的主要内容。

2.强调学生需要多做练习，才能掌握所学知识。

3.鼓励学生在日常生活中多关注功和内能的应用。

五、作业1.完成课堂上的作业。

2.自主选择若干道与本节课有关的题目，自行完成并核对答案。

3.阅读相关书籍或文章，扩展更多关于功和内能的知识。

六、教学评估1.在练习环节中，教师观察学生的解题过程和答题情况。

2.在课堂结束时，教师可以通过提问的方式检测学生对于本节课内容的理解情况。

功和内能变化的实验教案

功和内能变化的实验教案。

实验目的：1.了解功与内能的基本概念。

2.了解与测定系统的功与内能的变化。

3.掌握方法测定自由膨胀物体的势能变化。

实验原理：在力学中，功是由一个力对物体施加的力量所做的功。

内能则是指物体内部分子的动能和势能之和。

物体的内能可以通过改变物体的温度或者压力来改变。

具体来讲，如果一个物体的温度增加了，那么其分子的平均动能也将增加；反之，如果物体的温度降低了，那么其分子的平均动能也将下降。

在本实验中，我们将探究自由膨胀物体的势能变化。

自由膨胀是一个对象在没有外力作用的情况下自由扩张的过程。

我们可以利用这个过程来测量一个物体的势能变化。

具体来说，我们将初始温度为T1的一定量的气体放置在一个容器中，并将液体浸入其中。

然后我们再将容器的温度调整到T2，并允许气体膨胀以扩大容器的体积。

将容器内的气体移至压缩机。

在这个过程中，可以将内能和功分别计算出来。

实验装置：本次实验的主要装置包括一个容器、一个液体（例如水）量测器、一个温度计和一个压缩机。

实验步骤：1.将温度计放入容器内，记录下初始温度T1。

2.向容器中加入若干量的气体，并记录下气体的初始压力P1。

3.将液体浸入容器内以固定容积。

4.增加容器温度到T2，并允许气体自由膨胀，直到容器内压力稳定为P2。

5.将容器内气体移至压缩机，并将其压缩为初始体积，同时将压缩机所做的功记录下来。

实验数据处理和分析：当气体从初态（1,0) 膨胀到末态 (2,1)的过程中，其总内能变化为ΔE ，功变化为W。

根据热力学第一定律，ΔE = Q + W，其中Q表示热量的变化。

在这里，由于系统处于绝热状态，因此Q = 0，于是ΔE = W。

由于气体是在自由膨胀过程中进行膨胀，因此 PV = nRT，其中P、V、T分别表示气体的压强、体积和温度，n为气体摩尔数，R为气体常数。

特别地，在自由膨胀中，因为没有外界施加的压力，因此P1V1 = P2V2。

因此，我们可以将对内能的计算简化为ΔE = nCvΔT，其中Cv 为气体在恒压下的比定容热容，ΔT = T2 - T1。

热力学定律教学案例1功和内能

热力学定律教学案例1功和内能案例名称：热力学定律之功和内能教学案例一、目标：1.了解和理解功和内能的概念、特点和计算方法；2.能够应用功和内能的知识解决实际问题；3.培养学生的观察、实验和分析问题的能力。

二、教学内容：1.功的概念和计算方法；2.内能的概念和计算方法；3.功和内能在现实生活中的应用。

三、教学过程：1.导入环节首先，教师可以选择一个与学生生活相关的例子，例如：用水壶烧开水。

引导学生思考问题：“在烧开水的过程中，我们需要做一些工作吗？工作是如何做到的？我们又是怎样知道这个工作量的？”通过引导学生的思考，帮助他们逐渐认识到在烧开水的过程中，我们需要施加一定的力量（做功）才能让水温升高。

同时，也可以引导学生思考是否有其他因素会影响水的温度变化，例如水壶的质量、外界环境等。

2.理论讲解首先，教师可以对功的概念进行讲解。

通过简单的例子和图表，解释功是由外力作用在物体上并使其发生位移的过程。

引导学生理解功的计算方法：功=力× 位移× cosθ。

接着，教师可以对内能的概念进行讲解。

内能是物体分子运动和相互作用的结果，是物体分子热运动的总和。

通过示意图和实例，帮助学生理解内能的计算方法：内能=热容量×温度变化。

3.实验环节教师设计一个简单的实验，例如使用热电偶测量不同温度下水的电压变化。

学生分成小组进行实验操作，并记录实验数据。

实验过程中，教师可以引导学生观察、记录和分析实验数据，让学生深入了解功和内能的计算方法。

学生可以根据实验数据计算出不同温度下水的内能变化量，并与实际温度的变化进行对比。

4.应用环节教师可以提供一些与功和内能相关的实际问题，让学生运用所学知识解决问题。

例如：电梯从1楼到10楼的过程中，电梯所做的功是多少？物体从30°C加热到100°C的过程中，内能的变化量是多少？学生可以运用所学的功和内能的计算方法，应用到具体问题中进行计算。

物理教案(人教版选修3-3)10.1、2功和内能热和内能

第十章热力学定律10.1、2 功和内能热和内能三维教学目标1、知识与技能（1）了解内能改变的两种方式：做功、热传递；（2）理解内能的变化可以分别由功和热量来量度，知道做功和热传递对改变物体内能是等效的；（3）知道什么是绝热过程。

2、过程与方法：通过书本中的事例体会做功和热传递都能改变物体的内能。

3、情感、态度与价值观：教学重难点（1）改变内能两种方式及内能改变量度；（2）对做功和热传递对改变内能是等效的理解。

教学教具：细铁棒、铁锤、洒精灯、木块、厚壁玻璃筒（带活塞）、硝化棉、乙醚、学生每人准备一小段钢丝等．教学过程：第一节功和内能热和内能（一）复习引入提问：（1）什么是物体的内能？（物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能）（2）什么叫分子的动能？它和哪些因素有关？（由于分子在不停地做着无规则热运动而具有的动能．它与物体的温度有关，温度是分子平均动能的标志）（3）什么叫分子的势能？它和哪些因素有关？（分子间存在相互作用力，分子间具有由它们的相对位置决定的势能，这就是分子势能，它和物体的体积有关）（4）物体的内能和哪些因素有关呢？（与物体的温度和体积有关）小结：通常情况下，对固体或液体，由于体积变化不明显，主要是通过温度的变化来判断内能是否改变。

（二）新课教学1、提出问题如何改变物体的内能呢？物体内能的变化可以通过什么表现出来呢？或者说怎样判断一个物体（如一杯水、一块铁块）的内能是否改变呢？2、寻找解决问题的办法有的想到“摩擦”，有的想到“折”，有的想到“敲打”，有的想到用“钢锯锯”，有的想到“烧”，有的想到“晒”，有的想到“烤”，有的想到“烫”、“冰”等等．一边想办法，一边体验内能是不是已经增加了。

3、知识的提练改变物体内能的物理过程有两种：做功和热传递。

4、新知识的深入探讨（1）内能改变的量度如何量度物体内能的改变多少呢？第1页（共1页）。

物理选修33教案功和内能

物理选修33教案功和内能物理选修3-3教案-10.1功和内能普通高中课程标准实验教科书—物理选修3－3[人教版]第十章热力学定律1功和内能一、教学目标1. 通过焦耳的热功当量实验明确做功与物体内能变化的关系．2. 理解什么是绝热过程．3. 明确内能是仅与物体的自身状态有关的物理量．4. 理解做功是改变物体内能的一种方式，在绝热状态下有△Ｕ＝Ｗ二、教学重点：理解做功是改变物体内能的一种方式，在绝热状态下有△Ｕ＝Ｗ三、教学难点：通过焦耳的热功当量实验明确做功与物体内能变化的关系四、教具准备:叶片、两条绳子、滑轮、重物、盛水的容器、叶片等五、学具准备：有机玻璃筒、活塞、易燃物质等六、教学过程：（一）实验过程：有机玻璃筒中放少许易燃物质，在迅速向下压活塞时会看到筒内物质燃烧起来，为什么？（让学生自己做实验，并分析原因）分析：现象——物质燃烧起来↓物质燃烧的条件——有助燃物，温度上升到着火点（在此题中说明筒内温度在向下压活塞时上升了）↓筒内温度上升充分说明在向下压活塞时筒内气体内能增加了↓结论：对气体做正功时，气体内能可以增加。

扩展：刚才做实验时下压活塞的速度非常快，如果我们慢慢压活塞又会怎样？（做实验观察现象，并分组讨论找出原因）结果：不容易看到燃烧现象。

原因：虽然也对气体做了等量的正功，但是由于筒壁能向外放热，所以气体温度很难上升到着火点。

说明：虽然这个实验很简单，但是为方便理解下面焦耳的热功当量实验，我们把这个实验过程设计的尽量详细，以启发学生的思维。

在教学环节处理上注意了这样两个细节：一是让学生亲自上讲台做演示实验，这样可以锻炼学生的动手能力，让学生充分参与到教学活动中，体现了学生的主体地位，课堂上师生互动效果也很好，比老师自己做学生在下面看效果要好。

二是对应实验现象设计的两个问题，让学生通过观察现象并讨论思考得出结论，这样可以锻炼学生的观察能力，分析并思考问题的能力。

对第二个问题让学生分组讨论，这样可以锻炼学生的合作意识，让他们体验到合作学习的快乐，也体现了教师为主导学生为主体的教学理念，让学生充分参与到教学活动中。

高二物理《功和内能》教案

高二物理《功和内能》教案1、内能：物体内全局部子热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。

2、动能：由于分子在不停地做着无规章热运动而具有的动能。

它与物体的温度有关〔温度是分子平均动能的标志〕。

3、势能：分子间存在互相作用力，分子间具有由它们的相对位置确定的势能，这就是分子势能。

它和物体的体积有关。

4、内能：与物体的温度和体积有关。

依据商量结果，小结：通常状况下，对固体或液体，由于体积改变不明显，主要是通过温度的改变来推断内能是否转变。

二、新课教学。

1、提出问题、商量。

问：如何转变物体的内能呢？〔可以转变物体的温度或体积。

〕问：物体内能的改变可以通过什么表现出来呢？或者说怎样推断一个物体〔如一杯水、一块铁块〕的内能是否转变呢？把预备好的钢丝拿出来，想方法让你手中的钢丝的内能增加。

2、查找解决问题的方法。

商量：有的想到摩擦，有的想到折，有的想到敲打，有的想到用钢锯锯，有的想到烧，有的想到晒，有的想到烤，有的想到烫、冰等等。

一边想方法，一边体验内能是不是已经增加了。

把摩擦、折、敲打、锯写在一起，把烧、晒、烤、烫、冻或者冰写在一起。

3、学问的提练。

问：比拟一下，本质上有什么相同或不同点。

〔阅读课本38~39页倒数第四段。

〕刚刚所想到的方法，它们之间有何不同？能不能把这些方法分分类？答：可以分为做功和热传递两类。

其中，摩擦、折、敲打、锯是属于做功，烧、晒、烤、烫、冰属于热传递。

演示课本38页的试验。

〔渐渐地压缩看能不能使棉花燃烧起来。

〕问：刚刚两次试验，为什么会消失结果的'不同？答：动作快，时间短，气体没有来得及与外界进展热交换，其温度会突然上升，至乙醚的着火点，它便燃烧起来。

而动作慢时，时间较长，气体与外界有较长的时间进展热交换，它的温度就不会上升太多，达不到乙醚的着火点，那么不燃烧。

阅读课本39页试验，分析气体对外做功的状况。

问：同学们还能不能从生活中找出一些通过做功转变物体内能的例子呢？答：柴油机工作中的压缩冲程；给自行车打气时，气筒壁会发热；锯木头，锯条会很烫；冬天，手冷时，两手相互搓一搓；古人钻木取火等等。

高中物理人教版选修3-3+第10章+1+功和内能+教案(3)+Word版含解析

10.1功和内能教学设计一、教学目标：物理观念：1．知道什么是绝热过程。

2．从热力学的角度认识内能的概念。

3．理解做功与内能改变的数量关系。

4．理解内能的改变与做功的方式、过程无关。

5．知道内能和功的单位是相同的。

科学思维：1、通过观察、思考，知道物体的内能是物体的一个状态量。

2、通过类比方法顺利建立内能的概念。

实验探究：1、能在探究功和内能的问题中，发现问题、分析原因、建构模型、解决问题。

2、通过学习活动，培养学生观察实验的能力。

培养学生的分析概括能力。

科学态度与责任:1、初步形成热爱自然、勇于探索、善于合作、积极交流的科学态度。

2、通过主动参与学习活动，激发学生学习物理的兴趣。

二、教学重点：1、做功与内能改变的关系。

2、内能的概念三、教学难点：1、内能概念的建立四、教学用具干电池、锡箔纸、棉花、空气压缩引火仪、乙醇、温度传感器、矿泉水瓶、自制演示实验一套、多媒体教学设备等五、教学流程六、设计思想本节课是人教版物理选修3-3第十章第一节，本节内容在力学能量守恒定律之后和热学中的热力学定律之间起到承上启下的作用，是学习后续内容的基础。

学生在此前已经学习了分子动理论、物态变化等内容，为本节课做了知识储备。

本课的难点是建立内能的概念和理解做功与内能改变的关系，为了将这一抽象概念具体化，设计思路是通过物理现象充分让学生在具体的演示实验和实验探究中观察、思考、分析，继而通过教师系统对外做功演示：实验2得出结论小结本节课巩固提高情境1 引入课题演示实验1 视频播放得出结论焦耳两大实验分析总结功能关系类比法：建内能概念加深对内能的理解的引导得出并理解相应的物理规律。

2019-2020年高中物理 10.1-10.2《功和内能》教案新人教版选修3-3

2019-2020年高中物理 10.1-10.2《功和内能》教案新人教版选修3-3教学目标1．了解内能改变的两种方式：做功、热传递．2．理解内能的变化可以分别由功和热量来量度．3．知道做功和热传递对改变物体内能是等效的．重点、难点分析1、改变内能两种方式及内能改变量度．2、对做功和热传递对改变内能是等效的理解．教具细铁棒、铁锤、洒精灯、木块、厚壁玻璃筒（带活塞）、硝化棉、乙醚、学生每人准备一小段钢丝等．教学过程复习引入1．内能：物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能．2．动能：由于分子在不停地做着无规则热运动而具有的动能．它与物体的温度有关（温度是分子平均动能的标志）．3．势能：分子间存在相互作用力，分子间具有由它们的相对位置决定的势能，这就是分子势能．它和物体的体积有关．4．内能：与物体的温度和体积有关．根据讨论结果，小结：通常情况下，对固体或液体，由于体积变化不明显，主要是通过温度的变化来判断内能是否改变．新课教学1．提出问题2．问题讨论问：如何改变物体的内能呢？（可以改变物体的温度或体积．）问：物体内能的变化可以通过什么表现出来呢？或者说怎样判断一个物体（如一杯水、一块铁块）的内能是否改变呢？把准备好的钢丝拿出来，想办法让你手中的钢丝的内能增加。

2．寻找解决问题的办法讨论：有的想到“摩擦”，有的想到“折”，有的想到“敲打”，有的想到用“钢锯锯”，有的想到“烧”，有的想到“晒”，有的想到“烤”，有的想到“烫”、“冰”等等．一边想办法，一边体验内能是不是已经增加了．（把“摩擦”、“折”、“敲打”、“锯”写在一起，把“烧”、“晒”、“烤”、“烫”、“冻”或者“冰”写在一起．3．知识的提练问：比较一下，本质上有什么相同或不同点．（阅读课本38~39页倒数第四段．）刚才所想到的办法，它们之间有何不同？能不能把这些办法分分类？答：可以分为做功和热传递两类。

其中，“摩擦”、“折”、“敲打”、“锯”是属于做功，“烧”、“晒”、“烤”、“烫”、“冰”属于热传递．演示课本38页的实验．（慢慢地压缩看能不能使棉花燃烧起来．）问：刚才两次实验，为什么会出现结果的不同？答：动作快，时间短，气体没有来得及与外界进行热交换，其温度会突然升高，至乙醚的着火点，它便燃烧起来．而动作慢时，时间较长，气体与外界有较长的时间进行热交换，它的温度就不会升高太多，达不到乙醚的着火点，则不燃烧．阅读课本39页实验，分析气体对外做功的情况．问：同学们还能不能从生活中找出一些通过做功改变物体内能的例子呢？答：柴油机工作中的压缩冲程；给自行车打气时，气筒壁会发热；锯木头，锯条会很烫；冬天，手冷时，两手互相搓一搓；古人钻木取火等等．再来体验一下，热传递改变内能的情况．给大家一段细铁棒和酒精灯，演示．学生上台做实验．把用热传递改变内能的方法和体会告诉其他同学．引导学生从生活中再找出一些通过热传递改变内能的例子．板书：改变物体内能的物理过程有两种：做功和热传递．4．新知识的深入探讨内能改变的量度师：如何量度物体内能的改变多少呢？请大家带着问题阅读课本39页5、6两段，然后归纳出来．2019-2020年高中物理 10.3 热力学第一定律能量守恒定律教案新人教版选修3-3一、教材分析前面学习的焦耳实验结果表明，在系统状态发生改变时，只要初末状态确定了，做功的数量或者热传递的数量就是确定的。

高中10-1功和内能学案教案

【知识要点】1、在焦耳的两个实验中，系统与外界没有能量交换，即绝热过程，通过做功改变了系统的内能。

焦耳的实验表明：在任何绝热过程中，使系统由状态1变为状态2所需要的外界做功的数量是相同的，而与做功的方式无关，这是由系统的两个状态所决定的。

任何一个热力学系统都必定存在一个依敕于系统自身状态的物理量，称它为系统的内能，用U表示；由功能关系可知：内能在两个状态间的差别与外界在绝热过程中对系统所做的功相等，即∆=。

对一定质量的某种物质，其内能在微观上取决于所有分子做热运动的动能和分U W子势能；从宏观上取决于物体的温度和体积，这两个角度对内能认识是一致的。

2、热量从高温物体传递给低温物体的过程叫做热传递，其具体的方式有：热传导、热对流和热辐射。

热量是在单纯的传热过程中系统内能变化的量度，则在单纯的热传递过程中，∆=。

系统内能的变化量就等于外界向系统传递的热量，即U Q热量只有在涉及能量的传递时才有意义，故不能说物体具有多少热量，只能说物体吸收或放出了热量。

做功和热传递都是改变系统内能的两种不同方式，做功实现的是内能与其他形式能之间的转化，而热传递实现的是内能的转移，但在改变内能的效果上是一致的。

【典型例题】例1．如果气体膨胀与外界没有热交换，这样的膨胀叫做绝热膨胀．分别讨论气体在真空中和在大气中做绝热膨胀时是否做功．如果做功，所需的能量从何而来？例2．下列事件中，物体的内能怎样改变？（固体和液体的热膨胀很小，可不予考虑）(1)壶里的水被加热而温度升高；(2)一条烧红的铁棒逐渐冷却下来．例3．下面过程中是通过热传递改变物体内能的是（ C ）Ａ．用气筒给自行车打气时，筒壁变热Ｂ．古人钻木取火Ｃ．用暖水袋捂手Ｄ．摩擦生热【课堂检测】1．下列实例中，属于做功来增加物体内能的是（ B、C）A.铁棒放在炉子里被烧红B.锯条锯木头时会发热C.古时候的猿人钻木取火D.冬天在阳光下取暖2．下列现象属于用做功的方法改变系统内能的是（ C ）A.放在火炉边的物体温度升高了B.把一杯热水放在冷水中冷却C.用铁锤锻打工件，工件会发热D.拉弯的弓把箭射出去3．下列过程中，由于做功而使系统内能增加的是（ A ）A.把铁丝反复弯曲，弯曲处温度升高B.烧开水时，蒸汽将壶盖顶起C.铁块在火炉中被加热D.铁球从空中自由下落（不计空气阻力）4．用下列方法改变物体的内能，属于做功方式的是(A、B、C )A.搓搓手会感到手暖和些B.汽油机气缸内被压缩的气体C.车刀切下的炽热的铁屑D.物体在阳光下被晒热5．下面关于机械能和内能的说法正确的是 ( D )A.机械能大的物体，内能一定也大B.物体做加速运动时，速度越大，物体内部分子平均动能一定增大C.物体降温时，其机械能一定减少D.摩擦生热是机械能向内能的转化6．下列现象中，哪些是通过热传递的方式改变物体内能的（ B、D ）A.打开电灯开关，灯丝的温度升高，内能增加B.夏天喝冰镇汽水来解暑C.冬天搓搓手，会感觉到手变得暖和起来D.太阳能热水器在阳光照射下，水的温度逐渐升高7．做功和热传递是等效的，这里指的是（ C ）A.它们能使物体改变相同的温度B.它们能使物体增加相同的热量C.它们能使物体改变相同的内能D.它们本质上是相同的8．关于物体的内能，以下说法正确的是（ A、D ）A.物体的内能是由物体的状态（温度和体积）决定的B.物体的内能就是物体里所有分子的动能的总和C.物体内能的大小可以用物体吸热和放热的多少来量度D.做功和热传递，对改变物体的内能是等效的9．对于热量、功、内能三个量，下列说法中正确的是（C、D ）A.热量、功、内能三个量的物理意义是等同的B.热量和功二者可作为物体内能的量度C.热量、功和内能的国际单位都相同D.热量和功是由过程决定的，而内能是由物体的状态决定的第一课件网。

功和内能教案范文

功和内能教案范文教案主题：功和内能教学目标：1.理解功和内能的概念及其区别。

2.掌握计算功和内能的基本方法。

3.应用功和内能的概念解决相关问题。

教学重点：1.运用物理学的知识解释功和内能的概念。

2.掌握计算功和内能的方法。

教学难点：1.区分功和内能的概念。

2.运用所学知识解决相关问题。

教学准备：1.教材：《物理教材》（或其他相关教材）。

2.实验器材：弹簧秤、台秤、绳子、木块等。

3.多媒体设备：投影仪、计算机等。

教学过程：Step 1 引入新知识（15分钟）1.列举一些日常生活中的例子，引导学生发现物体的运动过程中有哪些能量变化和物体之间的相互作用。

2.引导学生思考，为什么有些力能使物体向前移动，而有些力则不能。

Step 2 了解功（25分钟）1. 讲解功的概念和意义，引导学生理解功的定义：功是力在物体上的作用产生的能量变化，是描述力对物体做的功用多少的物理量。

即 W = F•s•cosθ。

2.通过实验观察和计算，让学生掌握功的计算方法。

a. 将一物体用绳子拉向上，让学生计算物体的位移(Δs)和拉力(F)对物体所做的功(W = F•Δs•cosθ)。

b. 将一物体沿斜面滑动，用弹簧秤测量所需的力(F)和物体的位移(Δs)，让学生计算施加力所做的功(W = F•Δs•cosθ)。

c.分组让学生互相交流并验证各自的实验结果。

Step 3 了解内能（25分钟）1.讲解内能的概念和意义，引导学生理解内能的定义：内能是物体分子和原子微观运动的总能量，是因物质原子的热运动而产生的一种形式转化。

ΔE=Q-W.2.通过实验观察和计算，让学生掌握内能的计算方法。

a.使用台秤测量水的质量(Δm)和温度差(ΔT)，让学生计算水所吸收的热量(Q=Δm•c•ΔT)。

b.让学生使用功和内能的关系式计算内能的变化(ΔE=Q-W)。

Step 4 案例分析（25分钟）1.提供一些日常生活中的案例，让学生应用所学知识解决相关问题。

a.若将一物体从高处放下，如何计算物体下落时所受作用力对物体做的功？b.当电梯上升时，在物体上施加一个垂直向上的力f，如何计算物体所做的功和内能的变化？Step 5 小结和反思（10分钟）1.简要总结功和内能的概念及其计算方法。

高中物理10.1功和内能教案新人教版选修33

第一节功和内能教学目标：（一）知识与技术1、了解焦耳的热功当量实验，明确实验原理。

2、理解内能的概念，并了解功是能量改变的量度。

（二）进程与方式通过实验探讨、知识类比方式分析来理解内能与功的实质关系。

（三）情感、态度与价值观物质之间的转变是万千的，它们既彼此联系，又彼此影响。

通过焦耳热功当量的实验培育咱们去探索自然、熟悉自然的兴趣。

教学重点：理解物体内能的概念，明白功与内能改变的关系。

教学难点：内能的改变与做功的方式无关，仅与做功的数量有关。

教学方式：观察、实验、阅读、讨论和讲解法教学用具：紧缩空气引火器，机械能转化内能演示器，无色玻璃瓶，橡胶瓶塞，打气筒等。

投影仪、投影片。

教学进程：（一）温习提问，引入新课提问：（1）什么是物体的内能?（2）物体的内能跟什么有关?学生试探并回答：物体中所有分子的动能和势能的和叫做物体的内能。

物体的内能与物体内的分子数、物体的温度、体积有关。

总结：物体的内能跟物体的温度有关，温度越高，物体的内能越大。

也就是说当物体的温度发生了转变时，它的内能就发生了转变。

如何改变物体的温度，同窗们能够从生活实际上举出许多的事例。

今天咱们先研究一种改变内能的方式――做功。

（二）新课教学1、焦耳的实验［演示实验］紧缩空气引火实验。

出示紧缩空气引火器，简单介绍它的构造。

取绿豆粒大小的一块干燥硝化棉，用镊子把棉花拉得疏松一些，放入玻璃筒底。

将活塞涂上少量蓖麻油（起润滑和密封作用），放入玻璃筒的上口。

现在要提示学生注意观察筒内的棉花。

迅速地压下活塞，可看到硝化棉燃烧发出的火光。

实验后，组织学生议论“实验现象说明了什么”，从而得出紧缩空气做功，使空气内能增大，温度升高引发棉花燃烧。

实际这种现象在日常生活中，同窗们也碰到过。

例如，在给自行车轮胎打气时，打气筒也会变热，这也是由于紧缩空气做功的缘故。

用其他的方式对物体做功，也能使物体内能增加，摩擦生热就是一个例子。

结论：以上现象说明，做功能够改变物体的内能。

高中物理人教版选修3-3教案《功和内能》

10.1 功和内能10.2、热和内能教课目的1．认识内能改变的两种方式：做功、热传达．2．理解内能的变化能够分别由功和热量来量度．3．知道做功和热传达对改变物体内能是等效的．要点、难点剖析1、改变内能两种方式及内能改变量度．2、对做功和热传达对改变内能是等效的理解．教具细铁棒、铁锤、洒精灯、木块、厚壁玻璃筒（带活塞）、硝化棉、乙醚、学生每人准备一小段钢丝等．教课过程复习引入1．内能：物体内全部分子热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能．2．动能：因为分子在不断地做着无规则热运动而拥有的动能．它与物体的温度相关（温度是分子均匀动能的标记）．3．势能：分子间存在相互作使劲，分子间拥有由它们的相对地点决定的势能，这就是分子势能．它和物体的体积相关．4．内能：与物体的温度和体积相关．依据议论结果，小结：往常状况下，对固体或液体，因为体积变化不显然，主要是经过温度的变化来判断内能能否改变．新课教课1．提出问题 2．问题议论问：如何改变物体的内能呢？（能够改变物体的温度或体积．）问：物体内能的变化能够经过什么表现出来呢？或许说如何判断一个物体（如一杯水、一块铁块）的内能能否改变呢？把准备好的钢丝取出来，想方法让你手中的钢丝的内能增添。

2．找寻解决问题的方法议论：有的想到“摩擦” ，有的想到“折” ，有的想到“敲打” ，有的想到用“钢锯锯”，有的想到“烧”，有的想到“晒”，有的想到“烤”，有的想到“烫”、“冰” 等等．一边想方法，一边体验内能能否是已经增添了．（把“摩擦” 、“折”、“敲打”、“锯”写在一同，把“烧” 、“晒”、“烤”、“烫”、“冻”或许“冰”写在一同．3．知识的提练问：比较一下，实质上有什么同样或不一样点．（阅读课本38~39 页倒数第四段．）方才所想到的方法，它们之间有何不一样？能不可以把这些方法分分类？答：能够分为做功和热传达两类。

此中，“摩擦”、“折”、“敲打”、“锯”是属于做功，“烧”、“晒”、“烤”、“烫”、“冰”属于热传达．演示课本38 页的实验．（慢慢地压缩看能不可以使棉花焚烧起来．）问：方才两次实验，为何会出现结果的不一样？答：动作快，时间短，气体没有来得及与外界进行热互换，其温度会忽然高升，至乙醚的着火点，它便焚烧起来．而动作慢时，时间较长，气体与外界有较长的时间进行热互换，它的温度就不会高升太多，达不到乙醚的着火点，则不焚烧．阅读课本39 页实验，剖析气体对外做功的状况．问：同学们还可以不可以从生活中找出一些经过做功改变物体内能的例子呢？答：柴油机工作中的压缩冲程；给自行车打气时，气筒壁会发热；锯木头，锯条会很烫；冬季，手冷时，两手相互搓一搓；先人钻木取火等等．再来体验一下，热传达改变内能的状况．给大家一段细铁棒和酒精灯，演示．学生登台做实验．把用热传达改变内能的方法和领会告诉其余同学．指引学生从生活中再找出一些经过热传达改变内能的例子．板书：改变物体内能的物理过程有两种：做功和热传达．4．新知识的深入商讨内能改变的量度师：如何量度物体内能的改变多少呢？请大家带着问题阅读课本 39 页 5、6 两段，而后概括出来．。

10.1功和内能(教案)

第十章热力学定律单元教材分析本章以焦耳的实验为基础,研究了功和内能变化、热和内能变化之间的关系,总结出做功和热传递是改变系统内能的两种方式,两种方式对改变物体的内能是等效的,但是这两种方式又存在着重要区别，在此基础上,进一步提出了热力学第一定律和能量守恒定律，能量守恒定律使我们认识到“第一类永动机”不可能制成,使我们认识到一切与热现象有关的客观自然过程都是不可逆的,热力学第二定律就是反映这种宏观自然过程的方向性的定律，热力学第二定律的两种表述是等价的,同时又使我们认识到“第二类永动机”也不可能制成，熵的概念使我们认识到热力学第二定律的微观本质,能量在数值上虽然守恒,但其转移和转化却具有方向性,因而我们要合理开发能源,要节约能源,减小能源利用过程中对环境的破坏,保护环境,树立可持续发展的观念,开发清洁、高效的新能源，本章的特点是要求学生有较强的理论联系实际的能力,在学习过程中,不断提高理解能力、分析能力；会用热力学第一定律分析系统内能的变化,会用能量守恒观点解释有关的自然现象,了解熵是反映系统无序程度的物理量，第1节功和内能目标导航1．知道什么是绝热过程，2．从热力学的角度认识内能的概念，3．理解做功与内能改变的数量关系，4．知道内能和功的单位是相同的，诱思导学1．绝热过程：物质系统与外界没有热量交换的情况下进行的物理过程，即系统不从外界吸收热量,也不向外界放出热量，2．功与系统内能改变的关系，做功可以改变系统的内能，①外界对系统做功,系统的内能增加在绝热过程中,内能的增量就等于外界对系统做的功即ΔU=U2-U1=W②系统对外界做功,系统的内能减少，在绝热过程中,系统对外界做多少功,内能就减少多少即W=-ΔU3．功是系统内能转化的量度，4．在国际单位制中,内能和功的单位都是焦耳( J )，典例探究例1 下列哪个实例说明做功改变了系统的内能A.用热水袋取暖B.用双手摩擦给手取暖C.把手放在火炉旁取暖D.用嘴对手呵气给手取暖解析：双手摩擦做功,使手的内能增加,感到暖和；A、C、D都是通过热传递来改变系统的内能，选项B正确，答案：B友情提示：注意分清做功和热传递两个过程的不同例2 一个系统内能增加了20J，如果系统与周围环境不发生热交换,周围环境需要对系统做多少功？解析：由功与系统内能改变的关系,则W=ΔU=20J答案：20J友情提示：注意功与内能改变的关系，课后问题与练习点击1．解析：在分子动理论中,系统中所有分子热运动动能和分子间相互作用的分子势能的总和,叫做系统的内能；在热力学中,存在一个只与依赖于系统自身状态的物理量,由于这个物理量在两个状态之间的差别与外界在绝热过程中对系统所做的功相联系,而功是能量转化的量度,我们把这个物理量称为系统的内能，由于在绝热过程中对系统做功,系统的温度、体积等状态就要发生变化,所有分子热运动的动能和分子间相互作用的分子势能就要发生变化,系统的内能就要发生变化,因此分子动理论是从微观的角度来定义内能,热力学是从宏观的角度来定义内能,但两者是一致的，2．解析：如钻木取火；用铁锉来锉工件,工件和铁锉都会变热；用铁锤来打击铁块,铁锤和铁块都会变热等都说明做功可以改变系统的内能，3．解析：在图10.1-2中,是机械能转化为内能；在图10.1-3中,是电能转化为内能，4．解析：气体在真空中绝热膨胀时对外界不做功，气体在空气中绝热膨胀时对外界做功，做功所需的能量来源于气体原来储存的内能基础训练1．下列实例中,属于做功来增加物体内能的是（）A.铁棒放在炉子里被烧红B.锯条锯木头时会发热C.古时候的猿人钻木取火D.冬天在阳光下取暖2．下列现象属于用做功的方法改变系统内能的是（）A.放在火炉边的物体温度升高了B.把一杯热水放在冷水中冷却C.用铁锤锻打工件,工件会发热D.拉弯的弓把箭射出去3．下列过程中,由于做功而使系统内能增加的是（）A.把铁丝反复弯曲,弯曲处温度升高B.烧开水时,蒸汽将壶盖顶起C.铁块在火炉中被加热D.铁球从空中自由下落（不计空气阻力）4．用下列方法改变物体的内能,属于做功方式的是( )A.搓搓手会感到手暖和些B.汽油机气缸内被压缩的气体C.车刀切下的炽热的铁屑D.物体在阳光下被晒热多维链接1．用打气筒打气时,过一会筒壁会热起来,这是为什么？解析：打气时活塞压缩空气做功,使筒内空气内能增加,温度升高；同时克服活塞与筒壁间的摩擦做功也使筒壁内能增加,温度升高，2．焦耳与热力学焦耳,英国物理学家，出身于曼彻斯特附近索尔福一个啤酒厂主家庭，青年时经常用业余时间进行有关电的、化学的相互作用和机械作用之间联系的实验,并得到化学家道尔顿的鼓励和支持，焦耳的贡献主要有三个方面，①首先研究了电流的热效应,指出导体中一定时间所生成的热量与导体的电阻及电流平方之积成正比，由于不久楞次也独立地发现了同样的规律,所以被称为焦耳——楞次定律②从1840~1879年用了近40年的时间钻研和测定了热量与机械功的当量关系,最后得到的热功当量数值是1卡=4.2焦耳，焦耳的实验工作以大量确凿的证据否定了热质说,为能量守恒与转化定律奠定了实验基础,因此焦耳是能量守恒与转化定律的发现者之一，③为了研究气体的内能,焦耳于1845年做了焦耳气体自由膨胀实验，发现一般气体的内能是温度和体积的函数,而理想气体的内能仅仅是温度的函数,与体积无关，为了纪念焦耳对科学发展的贡献,国际计量大会将能量、功、热量的单位命名为焦耳，3.课本P62“做一做”提示：研究对象是瓶内被封闭的气体；在瓶塞跳出的过程中,系统对外界做功；这个过程中系统的内能减少；从瓶塞跳出获得动能可以推断出它的内能减少，1.解析：锯条锯木头与钻木取火时都会做功从而使物体的内能增加,故B、C正确，答案：B、C2.解析：用铁锤锻打工件,铁锤对工件做功,使它的内能增加,选C答案：C3.解析：选项B是系统对外界做功,内能减小,选项C是吸热使内能增加,而选项D内能不变，故选A，答案：A4.解析：选项D是吸热使内能增加,A、B、C正确，答案：A、B、C。

2019-2020学年度人教版选修3-3 10.1功和内能教案(8)

10.1功和内能教案一、教材分析：本节从钻木取火游戏出发，追溯到19世纪30年代的焦耳所做的研究功和内能的实验，引入系统内能的概念，最终得出做功与系统内能变化之间的关系。

二、教学目标（高中物理学科核心素养目标）1.物理观念：通过系列理论和实验研究，构建能量守恒观。

2.科学思维：通过从现象、猜想、设计验证方案、实验验证、得出结论，到推广运用的科学研究思路，构建科学思维。

3.科学探究：通过DIS数字化实验，培养数字化实验探究的能力。

4.科学态度与责任：通过重温焦耳长达30年的科学探究，感受科学探究的严谨与艰辛；通过了解钻木起火和焦耳研究分别对社会的贡献，理解科技成果对社会的意义。

三、教学重点、难点重点：绝热过程中的功与内能的关系难点：定量测量功和内能四、学情分析本章的特点是要求学生有较强的理论联系实际的能力，在学习过程中，不断提高理解能力、分析能力；会用热力学第一定律分析系统内能的变化，会用能量守恒观点解释有关的自然现象。

五、教学方法：实验、自主阅读与思考、小组讨论六、课时安排：1课时七、课前准备预习学案阅读课本八、教学过程上课（一）游戏引入、展示核心素养目标通过钻木起火引入新课，展示高中物理学科核心素养目标。

（二）两个实验现象现象一：压缩气筒活塞，硝化棉燃烧。

现象二：空矿泉水瓶内放入酒精，对瓶打气，活塞弹开，里面出现白雾。

目的：引导学生观察实验现象，并能从一般现象中思考问题。

培养学生观察事物的敏锐眼光。

（三）猜想刚才我们看到了两个实验现象。

请同学们根据这两个实验现象，进行猜想：做功和温度变化之间有说明关系呢？学生猜想：外界对气体做功，气体温度增加；气体对外界做功，气体温度减少。

目的：有意引导学生通过一般现象的观察，提出大胆的猜想。

改变学生对事物麻木的态度。

为科学插上想象的翅膀。

（四）实验验证实验 1.定性实验给大家准备了以下实验器材：一个矿泉水瓶，废旧篮球气芯，打气筒，铁架台，温度传感器和笔记本电脑。

高中物理人教版选修3-3教案设计 10.1《功和内能》

功和内能教学目标1.知道什么是绝热过程，了解焦耳的两个实验的原理。

2.从热力学的角度认识内能的概念。

3.知道内能和功的单位是相同的，知道做功是改变内能的两种方式之一，理解做功与内能改变的数量关系。

4.通过焦耳实验的探究，培养学生的科学探索精神。

重点难点建立内能概念；知道绝热过程中做功的数量仅由过程的始、末两个状态决定，不依赖于做功的具体过程和方式；采用类比法引入内能的定义。

从热力学的角度认识内能的概念，理解在绝热条件下做功与内能改变的关系。

导入新课“火”不但可以用来取暖，还可以用来加热食物，“火”把人类带入了文明的殿堂。

我们的祖先很早就发明了“钻木取火”的用具，使人们不再仅仅依靠自然的“恩赐”而得到“火”。

你知道“钻木取火”的道理吗?新课教学知识体系梳理1.焦耳的实验（1）绝热过程：系统只通过对外界做功或①外界对它做功而与外界②交换能量，它不从外界③吸热，也不向外界④散热。

（2）代表实验①重物下落带动叶片搅拌容器中的水，引起水温⑤上升。

②通过电流的⑥热效应给水加热。

（3）实验结论：在各种不同的绝热过程中，系统状态的改变与⑦做功方式无关，仅与做功⑧数量有关。

2.功和内能（1）任何一个热力学系统都存在一个⑨只依赖于系统自身状态的物理量，叫系统的内能。

（2）做功可以改变系统的内能，功是系统内能转化的⑩量度，在国际单位制中，内能和功的单位都是焦耳（J）。

（3）内能变化与做功的关系：在绝热过程中，外界对系统做功，系统的内能增加。

内能的增量就等于外界对系统做的功，即ΔU=U2-U1= W。

在绝热过程中，系统对外界做功，系统的内能减少。

内能的减少量就等于系统对外界做的功，即ΔU=U2-U1= W。

重点难点探究主题1：实验探究——做功和物体内能的变化问题：阅读课本“焦耳的实验”标题下的内容，回答下列问题。

（1）焦耳的两个实验为什么都要强调“绝热过程”?（2）在有机玻璃筒底放少量棉花，压下活塞，观察棉花的变化，你能看到什么现象?实验现象说明了什么?（3）焦耳的热功当量实验和电流热效应给水加热的实验中做功的方式相同吗?你能得出什么结论?解答：（1）只有在绝热的条件下，才能探究出做功与内能改变的定量关系。

高中物理选择性必修3 10.1功和内能教学设计

10.1功和内能
一、学习目标
1、了解焦耳的两个实验；
2、知道做功和热传递是改变内能的两种方式，能正确区分两者的异同点；
3重点：知道做功和热传递是改变内能的两种方式，能正确区分两者的异同点
2、难点：理解并区分功、热量与内能的关系
三、学习过程
环节
教师活动
学生活动
1、区分内能的宏观定义和微观定义；
2、区分功和内能，知道功是过程两，内能是状态量，功的多少是衡量内能变化的多少。
通过内能的宏观定义和微观定义的比较，以及功和内能的比较，理解内能的宏观定义以基绝热过程中，功与内能的关系。
四、例题练习
1、例题讲解
2、提出问题：做功与气体体积变化的关系
1、例题练习
2、思考问题：做功与气体体积变化的关系
通过例题练习，进一步理解绝热过程中功与内能的关系
五、小结
设计目标
一、新课引入
演示压燃实验
观察实验现象，思考实验现象说明什么问题
通过实验知道功何热存在一定关系
二、焦耳的实验
介绍焦耳及焦耳的两个实验
理解焦耳的两个实验，知道什么是绝热过程
通过焦耳的实验，知道绝热过程中，系统状态的改变与做功过程无关，从而引入内能的定义
三、内能
通过焦耳的两个实验，引入内能的宏观定义

人教版高三物理选修3《功和内能》教案及教学反思

人教版高三物理选修3《功和内能》教案及教学反思一、教案设计1.1 教学目标1.了解功和内能的概念和本质；2.掌握功和内能的计算方法；3.理解功和内能在能量守恒定律中的应用。

1.2 教学重点1.功的概念和计算方法；2.内能的概念和计算方法；3.能量守恒定律的应用。

1.3 教学难点1.理解能量守恒定律及其在实际问题中的应用；2.理解功和内能在能量守恒定律中的作用。

1.4 教学过程第一课时：功的概念和计算方法教师通过讲解、示例演示和实验等方式，向学生介绍功的概念和计算方法。

首先，教师讲解功的概念和定义，即功是力对物体的做功量，它等于力在物体上的作用点的位移与力的大小和方向的乘积。

然后，教师通过示例演示如何计算功，引导学生掌握功的计算方法。

接着，教师通过实验验证功的计算公式，加深学生对功的理解。

第二课时：内能的概念和计算方法教师通过讲解、示例演示和实验等方式，向学生介绍内能的概念和计算方法。

首先，教师讲解内能的概念和定义，即系统内所有微观粒子的动能和势能之和。

然后，教师通过示例演示如何计算内能，引导学生掌握内能的计算方法。

接着，教师通过实验验证内能的计算公式，加深学生对内能的理解。

第三课时：能量守恒定律教师通过讲解、示例演示和实验等方式，向学生介绍能量守恒定律。

首先，教师讲解能量守恒定律的概念和定义，即能量在任何过程中都不会自然消失或自然产生，只会由一种形式转化为另一种形式。

然后，教师通过示例演示如何应用能量守恒定律解决实际问题，引导学生理解能量守恒定律的应用。

接着，教师通过实验验证能量守恒定律，加深学生对能量守恒定律的理解。

1.5 作业布置布置作业，要求学生掌握功和内能的概念和计算方法，并能应用能量守恒定律解决实际问题。

二、教学反思本次教学中，我采用了讲解、示例演示和实验等多种方式，让学生在多个角度深入了解了功和内能的概念和计算方法，以及能量守恒定律在实际问题中的应用。

通过实验验证，学生能够更加深入地理解功和内能的计算公式，以及能量守恒定律的意义和作用。